Схема пищалки на пьезоэлементе

Наконец-то меня выписали из больнички, и не успел я прийти в себя, как тут же ко мне обратился знакомый с просьбой заставить спикер из ПК пищать. Он сказал что хочет поставить пищалку в свой мультиметр, но вот беда, при простой подаче напряжения на спикер он молчит как партизан. Зачем ему это и почему он не купит нормальной мультиметр я расспрашивать не стал, пусть что хочет делает с ним, а я хоть руки разомну.

Как уже стало понятно, если подавать на спикер прямое постоянное напряжение, то он не будет пищать от слова совсем. Оно и понятно, это ведь обычный маленький динамик, но из за очень низкого качества звука его прозвали пищалкой. Чтоб заставить его издавать звук на него нужно подать не прямое напряжение, а высокочастотные импульсы.

С этим вопросом я вышел в интернет.

На просторах YouTube я нашёл простейшую схему генератора частот. Вот она.

Транзисторы как обычно я повыкапывал из своего хлама, ими оказались s8050 и bc327-25. На счёт конденсатора я париться не стал и поставил не 0.022 а 0.015, ибо все равно у нас перед ним подстроечный резистор, которым как раз и настраивается частота импульсов. Запитал я это дело от БП 5 вольт через 910 Ом резистор и.

Все та же предательская тишина, сразу я начал грешить на то что неправильно запитал, но от батарейки тоже ноль эффекта, затем на транзисторы, даже собрал все по новой но уже с кт815 и кт814, и все равно ничего не добился.

А дальше идёт мистика. Я залипал минут 15 на схему, и с моими знаниями( попрошу опытных людей объяснить) подумал почему плюс идёт на эмиттер если по сути он должен служить выходом, и просто перекинул контакты местами эмиттера и коллектора. И сразу же услышал знакомый писк. Почему так я до сих пор понять не могу, ведь у меня прошлый пост был с похожей схемой, но там транзисторы я не трогал.

Фото того что вышло

Питание подаётся на красный и чёрные провода.

Надеюсь найдётся человек кому поможет эта схема, ибо поисковик выдаёт похожие решения с микроконтроллерами, которые не всегда легко найти. А здесь, как говорится, мы его слепили из того что было. И все работает. Применение этой схемы может быть очень разнообразным, я когда искал как это сделать, наткнулся на человека который хотел присобачить пищалку к чайнику.

Немного от темы.

Следующий мой пост будет полная схема гаусс пушки вместе с индикатором заряда конденсаторов. Естественно, у меня все упрощено до максимума (по другому я не умею).

Я часто дома кулибничаю. Как то недавно видел пост про компьютер Феликс, и воодушивившись им я решил модернизировать свой. Кому интересно могу так же показать и подробно рассказать. А так, на сегодня все. Так же буду рад конструктивной критике и отвечу по возможности на ваши вопросы.

Пищалка на Ардуино, которую часто еще называют зуммером, пьезодинамиком или даже баззером – частый гость в DIY проектах. Этот простой электронный компонент достаточно легко подключается к платам Arduino, поэтому вы можете быстро заставить вашу схему издавать нужные звуки – сигнализировать, пищать или вполне сносно проигрывать мелодию. В данной статье расскажем про отличие активных и пассивных зуммеров, разберем схему подключения пьезоэлемента к плате Ардуино и покажем пример скетча для управления пищалкой. А еще вы найдете пример мелодии, которыми cможете снабдить свой проект.

Описание и схема работы зуммера

Зуммер, пьезопищалка – все это названия одного устройства. Данные модули используются для звукового оповещения в тех устройствах и системах, для функционирования которых в обязательном порядке нужен звуковой сигнал. Широко распространены зуммеры в различной бытовой технике и игрушках, использующих электронные платы. Пьезопищалки преобразуют команды, основанные на двухбитной системе счисления 1 и 0, в звуковые сигналы.

Пьезоэлемент “пищалка”

Пьезопищалка конструктивно представлена металлической пластиной с нанесенным на нее напылением из токопроводящей керамики. Пластина и напыление выступают в роли контактов. Устройство полярно, имеет свои «+» и «-». Принцип действия зуммера основан на открытом братьями Кюри в конце девятнадцатого века пьезоэлектрическом эффекте. Согласно ему, при подаче электричества на зуммер он начинает деформироваться. При этом происходят удары о металлическую пластинку, которая и производит “шум” нужной частоты.

Электронная скрипка с сенсорным управлением

Рис. 6. Схема электронной скрипки на транзисторах.

Электронная «скрипка» сенсорного типа представлена схемой, приведенной в книге Б.С. Иванова (рис. 6). Если к сенсорным контактам «скрипки» приложить палец, включается генератор импульсов, выполненный на транзисторах VT1 и VT2. В телефонном капсюле раздастся звук, высота которого определяется величиной электрического сопротивления участка пальца, приложенного к сенсорным пластинкам.

Если сильнее прижать палец, его сопротивление понизится, соответственно возрастет высота звукового тона. Сопротивление пальца зависит также от его влажности. Изменяя степень прижатия пальца к контактам, можно исполнять незамысловатую мелодию. Начальную частоту генератора устанавливают потенциометром R2.

Отличия активного и пассивного зуммера

Главное отличие активного зуммера от пассивного заключается в том, что активный зуммер генерирует звук самостоятельно. Для этого пользователь должен просто включить или выключить его, другими словами, подав напряжение на контакты или обесточив. Пассивный зуммер же требует источника сигнала, который задаст параметры звукового сигнала. В качестве такого источника может выступать плата Ардуино. Активный зуммер будет выдавать более громкий звуковой сигнал в сравнении с его конкурентом. Частота излучаемого звука активного зуммера составляет значения 2,5 кГц +/- 300Гц. Напряжение питания для пищалки варьируется от 3,5 до 5 В.

Активный пьезоизлучатель предпочтительней еще из-за того, что в скетче не потребуется создавать дополнительный фрагмент кода с задержкой, влияющий на рабочий процесс. Также для определения того, что за элемент находится перед пользователем, можно измерить сопротивление между двумя проводами. Более высокие значения будут указывать на активный зуммер ардуино.

По своей геометрической форме пищалки никак не различаются, и отнести элемент к тому или иному виду по данной характеристике не представляется возможным. Визуально зуммер можно идентифицировать, как активный, если на плате присутствуют резистор и усилитель. В пассивном зуммере в наличии только маленький пьезоэлемент на плате.

Прозвонка проводов из батарейки и лампочки

Существует хитрый и простой способ, как сделать прозвонку из батарейки и лампочки, которым пользуются многие электрики.

Перед проведением этой процедуры нужно отключить подачу электрического тока по всей проводке. Такой самодельный тестер для проводки состоит из:

Какое освещение Вы предпочитаете

ВстроенноеЛюстра

Важно. Все это включено в цепь последовательно.

Первый соединительный провод-крокодил подсоединяется к одному из концов, который нужно прозвонить, второй — к оставшемуся.

В итоге последовательная цепь состоит из источника тока, провода-крокодила, лампочки и еще одного источника тока.

Вывод о целостности цепи можно сделать тогда, когда лампочка зажглась.

Звуковой пробник своими руками. Простой звуковой пробник для прозвонки цепи

Пробники со звуковой индикацией потребляют несколько больший ток по сравнению с предыдущим, поэтому при больших перерывах в работе желательно отключать источник питания.

Мнение эксперта

It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике

Задавайте вопросы «Специалисту по модернизации систем энергогенерации»

Детектор скрытой проводки своими руками — самые простые схемы Причем совсем не обязательно делать конструкцию малогабаритной, сам индикатор можно собрать в небольшой шкатулке, а браслет и щуп соединять с ним гибкими проводниками. Спрашивайте, я на связи!

Подключения зуммера к Arduino

Подключение модуля пьезоэлемента к Ардуино выглядит достаточно простым. Потребляемый ток маленький, поэтому можно просто напрямую соединить с нужным пином.

Подключение пищалки к Ардуино (порт 12)

Электрическая схема подключения пьезоэлемента без сопровождающих модулей выглядит следующим образом.

Схема подключения зуммера

На некоторых вариантах корпусов зуммера можно найти отверстие для фиксации платы при помощи винта.

Зуммер arduino имеет два выхода. Следует обратить внимание на их полярность. Темный провод должен быть подключен к «земле», красный – к цифровому пину с PWM. Один вывод настраивается в программе как «вход». Arduino отслеживает колебания напряжения на выводе, на который подаётся напряжение с кнопки, резистора и датчиков.

Пищалка Арудино с названиями контактов

Напряжение на «вход» подается различное по значениям, система четко фиксирует только два состояния – вышеупомянутые 1 и 0 (логические ноль и единица). К логической единице будет относиться напряжение 2,3-5 В. Режим «выход» – это когда Arduino подает на вывод логический ноль/единицу. Если брать режим логического нуля, тут величина напряжения настолько мала, что ее не хватает для зажигания светодиода.

Схема подключения пищалки к Ардуино

Обратите внимание, что входы довольно чувствительны к внешним помехам разного рода, поэтому ножку пьезопищалки через резистор следует подключать к выводу. Это даст высокий уровень напряжения на ножке.

Как прозвонить проводку мультиметром в доме или квартире

Электростатический индикатор скрытой проводки используется для поиска электрического поля, формируемого напряжением на проводах. Из достоинств выделим простоту схемы и возможность обнаружения тока на больших расстояниях. Минусы — возможность работы только в сухой среде, а также наличие напряжения в сети, чтобы зарегистрировать проводку.
Электромагнитный прибор фиксирует электромагнитное поле, создаваемое током, движущимся по проводам. Схема детектора максимально проста, позволяет добиться высокой точности. Недостаток аналогичен электростатическому аналогу: проводка должна быть под напряжением, при этом подключенная нагрузка — не ниже 1 кВт.
Индуктивный индикатор — по сути, обычный металлоискатель. Такое устройство самостоятельно создает электромагнитное поле, а затем фиксирует его изменения. Главное преимущество — нет необходимости в напряжении. Из недостатков — сложная схема и возможность ложных срабатываний, поскольку детектор будет фиксировать любые металлические изделия.
Комбинированный индикатор — заводские модели, в которых заложены разные принципы работы. На фоне высокой точности, чувствительности и эффективности единственным недостатком является большая стоимость.

Пример скетча для пьезодимнамика

Для “оживления” подключенного к плате ардуино зуммера потребуется программное обеспечение Arduino IDE, которое можно скачать на нашем сайте.

Одним из простейших способов заставить заговорить пищалку является использование функции «analogwrite». Но лучше воспользоваться встроенными функциями. За запуск звукового оповещения отвечает функция «tone()», в скобках пользователю следует указывать параметры частоты звука и номера входа, а также времени. Для отключения звука используется функция «noTone()».

Пример скетча с функцией tone() и noTone()

Схема подключения для примера выглядит следующим образом:

Подключение пищалки к 3 пину Ардуино

Когда вы используете функцию tone(), то возникают следующие ограничения.

Вариант скетча для активного зуммера чрезвычайно прост. С помощью digitalWrite() мы выставляем значение 1 в порт, к которому подключена пищалка.

Вариант скетча для зуммера без tone()

Пример скетча для варианта без функции tone() представлен на изображении внизу. Этот код задает частоту включения звука один раз в две секунды.

Пример скетча

Для корректной работы устройства необходимо задать номер PIN, определить его как «выход». Функция analogWrite использует в качестве аргументов номер вывода и уровень, который изменяет свое значение от 0 до 255. Это все по причине того, что шим-выводы Arduino имеют ЦАП (цифроаналоговый преобразователь) 8-бит. Изменяя этот параметр, пользователь меняет громкость зуммера на небольшую величину. Для полного выключения следует пропитать в порте значение «0». Следует сказать, что используя функцию «analogwrite», пользователь не сможет изменять тональность звука. Для пьезоизлучателя будет определена частота 980 Гц. Это значение совпадает с частотой работы выводов с шим на платах Ардуино и аналогов.

Сборка “колокольчика”

Если самодельное устройство в виде погремушки – колокольчика готово, то остается произвести его сборку и проверить в работе:

прикрепить кивок к удочке, посадив на пластиковый хомут под углом в 45 гр;
протянуть через кивок основную леску;
пригнуть как можно ближе к удочке;
монтировать на конце дуги магнит;
подсоединить к удочке аккумулятор, светодиод, пищалку, геркон, если нужно создать светозвуковой прибор;
прикрепить колокольчик к леске проволокой для достижения большего звучания;
сделать вертикальный пропил в нижней части трубки, отступив примерно 1/3 от ее высоты;
застопорить конструкцию стопорным кольцом так, чтобы она тяжело передвигалась туда-сюда с целью выявления степени заглубления снасти при опускании в воду.

Если купить обычный колокольчик, то можно собрать сигнализатор следующим образом:

взять винную пробку, просверлить посередине отверстие под колокольчик;
проколоть иглой с ниткой пробку по диагонали так, чтобы игла вышла в просверленное отверстие;
капнуть на ушко колокольчика немного клея;
просверлить отверстие в пробке так, чтобы плотно вошло ушко;
после высыхания клея проделать прорезь для лески поверх пробки;
соединить между собой конструкцию, оставив свободный конец лески необходимой длины.

Таким образом, можно смастерить электронную сигнализацию самостоятельно и тем самым упростить процесс ловли.

Примеры мелодий для зуммера

Для того, чтобы разнообразить работу с новым проектом, добавить в него «развлекательный» элемент, пользователи придумали задавать определённый набор частот звука, делая его созвучным некоторым знаменитым композициям из песен и кинофильмов. Разнообразные скетчи для таких мелодий можно найти в интернете. Приведем пример мелодии для пьезопищалки для одного из самых узнаваемых треков «nokia tune»из ставших легендарными мобильников Nokia. Файл pitches.h можно сделать самим, скопировав его содержимое так, как указано в этой статье на официальном сайте.

Скетч

При написании собственных мелодий пригодится знание частот нот и длительностей интервалов, используемых в стандартной нотной записи.

Частота нот для пищалки Ардуино

Устройство и изготовление простого бокового механического сигнализатора

Нам потребуются следующие комплектующие:

Крепеж-защелка для ПВХ труб (используется для крепления в стену, потолок или пол, в него защелкивается сама труба).
Сталистая (упругая) проволока длиной в 20 см. и диаметром 0,8 – 1 мм.
Нитка капроновая, водостойкий клей, любая краска для металла «ядовито-яркого» цвета (краску можно купить в баллончиках) или самоклеющаяся пленка яркого цвета.
Стержень или трубочка (направляющая) длиной 8-10 см. Диаметр трубочки такой – чтобы туго войти в боковое отверстие для держателя ПВХ труб.

Пошаговая инструкция

Приступаем к сборке нашего сигнализатора.

Делаем отверстие на конце трубочки или стержня по диаметру проволоки.
Проволоку гнем дугой, отмеряем с одного конца 5 см. и загибаем на 90 градусов наружу от внутреннего изгиба дуги.
Продеваем проволоку в отверстие в трубочке или стержне. Загнутый кончик у нас получится параллельно вдоль направляющей.
Промазываем кончик проволоки и направляющую клеем и приматываем плотно нитками в несколько слоев.
Каждый слой промазываем клеем.
Как высохнет можно или прокрасить это место или вскрыть лаком (например, для ногтей), как вариант надеть термоусадочную трубку на место склейки и зажигалкой ее обсадить по диаметру.
На другом конце загибаем крючок для завода основной лески.
Направляющую вставляем в держатель для труб (лучше посадить на клей).
Красим «ядовитой» краской или обклеиваем яркой пленкой 5–7 сантиметров кончика держателя со стороны крючка для завода лески.
Надеваем на ручку удилища после катушки. Проволочная дуга должна оказаться сбоку.
Концы держателя схватываем плотной резинкой (чтобы не слетал). Основную леску после катушки зацепляем за крючок на проволочной дуге.

Описание и схема работы зуммера

Пьезоэлемент “пищалка”

Устройство пьезодинамика пищалки

Нужно также помнить, что зуммер бывает двух видов: активный и пассивный. Принцип действия у них одинаков, но в активном нет возможности менять частоту звучания, хотя сам звук громче и подключение проще. Подробнее об этом чуть ниже.

Модуль пищалки для Ардуино

Конструктивно модуль исполняется в самых разных вариантах. Самый рекомендуемый для подключения к ардуино – готовый модуль со встроенной обвязкой. Такие модули можно без особого труда купить в интернет-магазинах.

Если сравнивать с обыкновенными электромагнитными преобразователями звука, то пьезопищалка имеет более простую конструкцию, что делает ее использование экономически обоснованным. Частота получаемого звука задается пользователем в программном обеспечении (пример скетча представим ниже).

Простейшие сигнализаторы поклевки (принципы действия, инструкция по изготовлению):

У каждого рыбака для определения клева есть глаза, уши и руки. Механический сигнализатор призван за счет своего принципа действия, сообщить через визуальный, акустический или тактильный контакт начало поклевки.

Механические визуальные сигнализаторы

Кивок. Самые простые устройства – это нам знакомый поплавок или кончик удилища (кивок). Эти виды сигнализаторов знакомы каждому. Как сделать поплавок и кивок самому, или какой купить, знает каждый рыбак.

Трубочка из фольги. Также, есть немного другие сигнализаторы, которые основываются по принципу действия на колебании лески. Самый простой визуальный – это трубочка из фольги.

Берем алюминиевую фольгу, сворачиваем трубочку.
После трубку надеваем на основную леску.
Продевать леску нужно между катушкой и первым кольцом на удилище – образуется провис лески в этом месте.

Как начинается поклевка – провис лески уменьшается, мы понимаем, что рыба начала захватывать приманку. Алюминиевая фольга хороша тем что, переливается на солнце (хорошо видно ее движение), а также шуршит во время подпрыгивания.

Недостаток – при ветре бесполезна (причина – легкость материала).

Отличия активного и пассивного зуммера

Где купить пищалку Ардуино

Наш традиционный обзор предложений на Aliexpress

Модуль пьезодинамика с необходимой обвязкой для работы с Ардуино	Громкий пьезодинамик – пищалка 3-24 Вольт, подходит для Ардуино	Простейшие пассивные пьезоизлучатели 12MM*8.5MM 3-12В, набор 5 штук
Модуль пьезодинамика с необходимой обвязкой для работы с Ардуино	Пищалки с разъемами для подключения к материнской плате компьютера	Набор из 10 активных спикеров – пьезопищалок

Подключения зуммера к Arduino

Подключение пищалки к Ардуино (порт 12)

Электрическая схема подключения пьезоэлемента без сопровождающих модулей выглядит следующим образом.

Схема подключения зуммера

На некоторых вариантах корпусов зуммера можно найти отверстие для фиксации платы при помощи винта.

Пищалка Арудино с названиями контактов

Схема подключения пищалки к Ардуино

Предназначение сигнализаторов скрытой электрической проводки

Сигнализатор скрытой проводки иначе называется детектором переменного напряжения. Такое устройство используется для определения наличия тока в диапазоне действия. Главная особенность — отсутствие необходимости в подключении прибора к сети. Простое оборудование позволит обнаружить опасное напряжение, узнать, где расположены провода в бетонных и кирпичных стенах.

Это действие, которое важно выполнять перед штроблением или сверлением стен. В противном случае высока вероятность того, что сверло заденет проводку в стене. Это может привести ко многим негативным последствиям: неисправность всей системы, выход из строя инструмента, которым вы работали, получение увечий и другое.

Пример скетча для пьезодимнамика

Пример скетча с функцией tone() и noTone()

Схема подключения для примера выглядит следующим образом:

Подключение пищалки к 3 пину Ардуино

Когда вы используете функцию tone(), то возникают следующие ограничения.

Вариант скетча для зуммера без tone()

Пример скетча

Имитатор кряканья утки

Имитатор кряканья утки (рис. 3), предложенный Е. Бри-гиневичем, как и другие схемы имитаторов, реализован на асимметричном мультивибраторе [Р 6/88-36]. В одно плечо мультивибратора включен телефонный капсюль BF1, а в другое — последовательно соединенные светодиоды HL1 и HL2.

Обе нагрузки работают поочередно: то издается звук, то вспыхивают светодиоды — глаза «утки». Тональность звука подбирается резистором R1. Выключатель устройства желательно выполнить на основе магнитоуправляемого контакта, можно самодельного.

Тогда игрушка будет включаться при поднесении к ней замаскированного магнита.

Рис. 3. Схема имитатора кряканья утки.

Примеры мелодий для зуммера

Скетч

Частота нот для пищалки Ардуино

Электронный подражатель пения канарейки

Рис. 2. Схема электронного подражателя пения канарейки.

Электронный подражатель пения канарейки описан в книге Б.С. Иванова (рис. 2). В его основе также асимметричный мультивибратор. Основное отличие от предыдущей схемы — это RC-цепочка, включенная между базами транзисторов мультивибратора. Однако это несложное нововведение позволяет радикально изменить характер генерируемых звуков.

Электронная игрушка «у кого лучше реакция»

Электронное устройство, позволяющее сопоставить скорость реакции двух испытуемых [Б.С. Иванов], может быть собрано по схеме, приведенной на рис. 10. Первым высвечивается индикатор — светодиод того, кто первый нажмет «свою» кнопку.

В основе устройства триггер на транзисторах VT1 и VT2. Для повторного тестирования скорости реакции питание устройства следует кратковременно отключить дополнительной кнопкой.

Рис. 10. Принципиальная схема игрушки «у кого лучше реакция».

Самодельный фототир

Рис. 11. Принципиальная схема фототира.

Светотир С. Гордеева (рис. 11) позволяет не только играть, но и тренироваться [Р 6/83-36]. Фотоэлемент (фотосопротивление, фотодиод — R3) направляют на светящуюся точку или солнечный зайчик и нажимают спусковой крючок (SA1). Конденсатор С1 разряжается через фотоэлемент на вход генератора импульсов, работающего в ждущем режиме. В телефонном капсюле раздается звук.

Если наводка неточна, и сопротивление резистора R3 велико, то энергии разряда недостаточно для запуска генератора. Для фокусировки света необходима линза.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год.

Источник